A multi-functional-group modified cellulose for enhanced heavy metal cadmium adsorption: Performance and quantum chemical mechanism

纤维素 吸附 化学 酰胺 金属 弗伦德利希方程 功能群 无机化学 密度泛函理论 化学吸附 有机化学 核化学 聚合物 计算化学
作者
Quan Chen,Jiewei Zheng,Liyang Wen,Chen Yang,Lijuan Zhang
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier BV]
卷期号:224: 509-518 被引量:167
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2019.02.138
摘要

Heavy metal contamination directly threatened human life and health. In this work, a novel carboxyl, amide, carbonyl sulfide and secondary amino group grafted cellulose derivative adsorbent (modified-cellulose) was prepared in an attempt to remove heavy metal Cd2+. The XRD, FTIR, 13C NMR and XPS results showed that the carboxyl, amide, carbonyl sulfide and secondary amino group were grafted onto the cellulose backbone successfully. Effects of various factors on the adsorption performance were investigated as well as the adsorption mechanism. The Cd2+ adsorption capacity of modified-cellulose was pretty good, up to 401.1 mg/g and with 3 times enhancement. The adsorption process was spontaneous, well described by the Freundlich model (R2 = 0.994), confirmed to the pseudo-second-order model (R2 > 0.997), and mainly controlled by chemisorption. The density functional theory (DFT) calculations indicating that the Cd2+ binding ability of multi-functional groups modified cellulose was stronger than that of single-functional group modified cellulose. The preferential adsorption sites were analyzed based on the frontier orbital theory (FOT), and they were concentrated on the secondary amino groups and carbonyl sulfides. It is foreseeable that the as-prepared modified-cellulose adsorbent has great potential in heavy metal cadmium removal, and our conclusions could provide significant theoretical guidance in the due bioresource utilization.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
peachthree完成签到 ,获得积分10
1秒前
YvesWang完成签到,获得积分10
2秒前
ly完成签到,获得积分10
4秒前
生动幼菱完成签到 ,获得积分20
6秒前
落寞的枫叶完成签到 ,获得积分10
8秒前
大吃一筐馒头完成签到,获得积分10
16秒前
EE5577完成签到,获得积分10
16秒前
方方完成签到 ,获得积分10
17秒前
小李子完成签到 ,获得积分10
20秒前
迷人的晓灵完成签到,获得积分10
21秒前
i2stay完成签到,获得积分0
22秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
25秒前
漂亮的颤完成签到,获得积分10
26秒前
海之恋心完成签到 ,获得积分10
27秒前
清新的小萱完成签到,获得积分10
27秒前
Joy完成签到,获得积分10
28秒前
无限灵松完成签到 ,获得积分10
31秒前
DOUBLE完成签到,获得积分0
31秒前
清爽的人龙完成签到 ,获得积分10
31秒前
32秒前
waswas完成签到,获得积分10
39秒前
yang完成签到 ,获得积分10
42秒前
科研小白完成签到,获得积分10
42秒前
柚C美式完成签到 ,获得积分10
43秒前
01259完成签到 ,获得积分10
44秒前
善良的汉堡完成签到,获得积分10
51秒前
知识进脑子吧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
神勇的尔琴完成签到,获得积分10
1分钟前
柴先生完成签到,获得积分10
1分钟前
cdc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
懵懂的弱完成签到,获得积分10
1分钟前
lzhyxrj完成签到,获得积分10
1分钟前
fxz完成签到 ,获得积分20
1分钟前
怡然的飞珍完成签到,获得积分10
1分钟前
无聊的老姆完成签到 ,获得积分0
1分钟前
搞怪谷丝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
qi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
阿明完成签到 ,获得积分10
1分钟前
温暖的大船完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
2016 Venous Blood Study (VBS) (Final V3.0) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
从技术问题到科学问题:国家自然科学基金申请书写作指南 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7700442
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9259525
关于积分的说明 20019527
捐赠科研通 7275896
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3293708
关于科研通互助平台的介绍 2449330
邀请新用户注册赠送积分活动 2300207